本發(fā)明屬于生物有機(jī)藥肥和植物資源利用技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種以桉樹料、印楝種子和迷迭香葉為原料的植物源有機(jī)藥肥及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,多年來(lái)化學(xué)肥料和化學(xué)農(nóng)藥的施用對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收起到了關(guān)鍵作用,然而人為不合理濫用卻致使農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和土壤理化性質(zhì)受到了不同程度的破壞,并引發(fā)一些農(nóng)殘超標(biāo)事件和人民群眾對(duì)食品安全問題的擔(dān)憂。目前,全球范圍內(nèi)對(duì)有機(jī)農(nóng)業(yè)在減輕常規(guī)農(nóng)業(yè)的負(fù)面影響和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面取得了一致的認(rèn)識(shí)。包括我國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家都開始對(duì)化肥及化學(xué)農(nóng)藥的使用進(jìn)行更加嚴(yán)格的管理。
與此同時(shí),林業(yè)方面桉樹已成為我國(guó)南方地區(qū)重要的速生用材樹種,在海南已成為僅次于天然林、橡膠林的第三大森林生態(tài)系統(tǒng)。近幾年在云南的栽培面積也飛速增長(zhǎng),已有取代傳統(tǒng)鄉(xiāng)土用材樹種(如思茅松等)的趨勢(shì)。但隨著大面積營(yíng)造桉樹人工純林,以巨桉酚為代表的桉樹內(nèi)源抑制物隨樹體枯落物釋放至土壤對(duì)林下許多植物的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生了抑制作用。由于較難以環(huán)保方式加以利用,每年加工桉樹木材產(chǎn)生的大量廢木質(zhì)原料多被燒掉,造成大氣污染;或自然堆棄分解形成僅剩無(wú)機(jī)質(zhì)的灰分,失去利用價(jià)值,造成資源浪費(fèi),其生態(tài)效益問題日益得到重視。以樹皮鋸末為主要組成的木質(zhì)原料含有大量纖維素和木質(zhì)素,經(jīng)過特殊微生物的有效轉(zhuǎn)化在釋放養(yǎng)分的同時(shí)可促進(jìn)抑制物分解,用于加工有機(jī)肥可作為資源充足、廉價(jià)的原料供給,能產(chǎn)生更多效益。
印楝原產(chǎn)印度和緬甸北部,截至2013年底云南省保有面積約3萬(wàn)畝,其種子中含有印楝素。印楝素對(duì)400多種農(nóng)、林、倉(cāng)儲(chǔ)和衛(wèi)生害蟲具有生物活性,表現(xiàn)為對(duì)各類昆蟲有拒食、驅(qū)避、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)和絕育等多種作用,是目前世界上活性最強(qiáng)的昆蟲拒食劑,且活性穩(wěn)定,量效關(guān)系優(yōu),低劑量(3ppm)即可起效。通常印楝干種子的印楝素含量為0.38~0.56%,優(yōu)良品種可高于0.9%。印楝素作為純天然植物源生物農(nóng)藥,無(wú)脊椎動(dòng)物毒性,不危害人體健康;可自然降解無(wú)殘留,對(duì)環(huán)境友好;作用機(jī)制特殊,害蟲不易產(chǎn)生抗藥性。
迷迭香原產(chǎn)歐洲南部、北非及地中海沿岸,現(xiàn)云南、貴州、新疆等地都有規(guī)?;耘?,其全株含有天然抗氧化劑迷迭香酚和迷迭香酸,具有無(wú)毒高效、穩(wěn)定耐高溫的特點(diǎn)。通常迷迭香干葉的迷迭香酸含量為0.11~0.64%,迷迭香抗氧化劑的性能是人工化學(xué)合成抗氧化劑丁基羥基苯甲醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、沒食子酸丙酯(PG)和叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)的2~6倍,且在190~240℃的高溫條件下不易分解。
現(xiàn)有的植物源藥肥或添加有少量化學(xué)成分以保證藥效和增加持效期;抑或添加復(fù)雜多樣的中藥成分,使得成本較高,并且其原料成分和藥效機(jī)理還不能夠被完全解釋,甚至?xí)?duì)植物幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用,限制了植物源藥肥的創(chuàng)新和應(yīng)用。本發(fā)明旨在充分發(fā)揮植物資源特色,將已知天然有效成分有機(jī)整合,合理搭配利用,以簡(jiǎn)便有效為目的,兼顧環(huán)保和成本,形成配方簡(jiǎn)單、生產(chǎn)方便的產(chǎn)品,便于農(nóng)民接受使用和有機(jī)藥肥推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種以桉樹料、印楝種子和迷迭香葉為原料的植物源有機(jī)藥肥,具有良好的增肥效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種以桉樹料、印楝種子和迷迭香葉為原料的植物源有機(jī)藥肥的制備方法,包括如下步驟:
步驟(1),將桉樹料粉碎成纖維狀,且保持長(zhǎng)度為0.2~2.5cm,然后向其中添加發(fā)酵菌原液并混合均勻,每噸桉樹料中發(fā)酵菌原液添加量為28~32升;
所述的發(fā)酵菌原液為伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液的混合物,體積比7.4~7.6∶1.9~2.1∶0.4~0.6;
伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液中含相應(yīng)活菌數(shù)量均為0.8~1億個(gè)/ml;
所述的桉樹料為桉樹加工前或加工后的木質(zhì)原料;
步驟(2),將步驟(1)得到的已添加發(fā)酵菌原液的桉樹料,于常溫條件下堆砌自然發(fā)酵50~70天,使桉樹料中的酚類抑制物充分降解至總酚含量低于150mg/kg,得到發(fā)酵腐熟的桉樹料;
步驟(3),將新鮮印楝種子干燥至含水率20~25%,接著將干燥后的印楝種子粉碎至粒度小于1cm,得到印楝種子顆粒;
步驟(4),將新鮮迷迭香葉干燥至含水率20~25%,接著將干燥后的迷迭香干葉粉碎至粒度小于1cm,得到迷迭香葉顆粒;
步驟(5),按重量百分比計(jì),將步驟(2)得到的發(fā)酵腐熟的桉樹料98.5~99.2%、步驟(3)得到的印楝種子顆粒0.3~0.5%、步驟(4)得到的迷迭香葉顆粒0.5~1%一起攪拌至混勻后,即得到植物源有機(jī)藥肥
進(jìn)一步,優(yōu)選的是所述的桉樹料為桉樹加工后剩余的廢料,包括樹皮、鋸末、刨花、碎木塊、木屑等。
進(jìn)一步,優(yōu)選的是所述的桉樹料為桉樹皮。
進(jìn)一步,優(yōu)選的是步驟(3)和步驟(4)所述的干燥方式均為風(fēng)干、蔭干或以低于65℃的溫度烘干。
本發(fā)明所采用的桉樹料為桉樹加工前或加工后的木質(zhì)原料,即加工后木料、廢棄物、未加工的原材料都可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
本發(fā)明還提供一種上述以桉樹料、印楝種子和迷迭香葉為原料的植物源有機(jī)藥肥的制備方法制得的植物源有機(jī)藥肥??勺鳛榻?jīng)濟(jì)林木、農(nóng)作物和花卉藥材的底肥、育苗肥或成長(zhǎng)成熟期追肥直接使用,也可以與紅土、砂土、珍珠巖、蛭石等搭配使用。
本發(fā)明所述的伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液均是由培養(yǎng)液加入對(duì)應(yīng)的菌種組成,培養(yǎng)液不限于本發(fā)明所公開的配方,其它能達(dá)到類似效果的培養(yǎng)液也可以使用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果為:
1. 本發(fā)明所得的有機(jī)藥肥桉樹原料所含抑制物降解充分,養(yǎng)分釋放完全,理化性質(zhì)與泥炭土相似,且有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量不低于泥炭土,肥力優(yōu)良,可替代傳統(tǒng)不可再生資源泥炭土作為適合于經(jīng)濟(jì)林木、經(jīng)濟(jì)作物和花卉藥材施用的有機(jī)肥;
2. 有學(xué)者曾對(duì)印楝素在不同劑型中的穩(wěn)定性進(jìn)行過研究表明,添加對(duì)苯二酚或?qū)αu苯甲酸甲酯可減少40天期印楝素降解率2.18%。本發(fā)明將天然植物源驅(qū)蟲劑和天然抗氧化劑合理搭配,充分發(fā)揮低劑量印楝素對(duì)昆蟲的拒食和驅(qū)避作用,同時(shí)利用迷迭香酚和迷迭香酸的優(yōu)良抗氧化性能,以進(jìn)一步增加印楝素在產(chǎn)品貯存過程中的穩(wěn)定性;
3. 本發(fā)明對(duì)害蟲的作用以拒食和驅(qū)避為主,避免無(wú)選擇殺傷,保護(hù)有益天敵昆蟲,利于生物防治;
4. 本發(fā)明與一般中藥肥相比,有效成分明確、含量及作用機(jī)理清楚,與其它含印楝素的生物有機(jī)農(nóng)藥或含印楝提取物的藥肥相比,無(wú)需將印楝素進(jìn)行分離提取后再使用,本發(fā)明產(chǎn)品含印楝素11~45ppm,高于目前市售提取后的0.3%印楝素乳油(實(shí)際使用500~1000倍液)在施用時(shí)的印楝素含量3~6ppm;
5. 本發(fā)明無(wú)添加化學(xué)肥料和化學(xué)驅(qū)殺藥劑。本發(fā)明產(chǎn)品能夠?qū)α之a(chǎn)工業(yè)廢棄物加以有效利用,對(duì)保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義和廣闊應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解,下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者,按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書進(jìn)行。所用材料或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
實(shí)施例1
一種以桉樹料、印楝種子和迷迭香葉為原料的植物源有機(jī)藥肥的制備方法,包括如下步驟:
步驟(1),將桉樹料粉碎成纖維狀,且保持長(zhǎng)度為2cm,然后向其中添加發(fā)酵菌原液并混合均勻,每噸桉樹料中發(fā)酵菌原液添加量為28升;
所述的發(fā)酵菌原液為伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液的混合物,體積比7.4∶2.1∶0.5;
伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液中含相應(yīng)活菌數(shù)量均為0.8億個(gè)/ml;
所述的伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液和放線菌原液中的培養(yǎng)液均包括按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的如下組分:蔗糖4.5%,硝酸鉀0.11%,氯化鈉0.01%,硫酸鎂0.014%,其余為水,總計(jì)100%;
步驟(2),將步驟(1)得到的已添加發(fā)酵菌原液的桉樹料,于常溫條件下堆砌自然發(fā)酵50天,使桉樹料中的酚類抑制物充分降解至總酚含量低于150mg/kg,得到發(fā)酵腐熟的桉樹料;
步驟(3),將新鮮印楝種子干燥至含水率20~21%,接著將干燥后的印楝種子粉碎至粒度為0.5cm,得到印楝種子顆粒;
步驟(4),將新鮮迷迭香葉干燥至含水率20~21%,接著將干燥后的迷迭香干葉粉碎至粒度為0.5cm,得到迷迭香葉顆粒;
步驟(5),按重量百分比計(jì),將步驟(2)得到的發(fā)酵腐熟的桉樹料98.5%、步驟(3)得到的印楝種子顆粒0.5%、步驟(4)得到的迷迭香葉顆粒1%一起攪拌至混勻后,即得到植物源有機(jī)藥肥。
所述的桉樹料為桉樹皮。
步驟(3)和步驟(4)所述的干燥方式均為55℃的溫度烘干。
實(shí)施例2
一種以桉樹料、印楝種子和迷迭香葉為原料的植物源有機(jī)藥肥的制備方法,包括如下步驟:
步驟(1),將桉樹料粉碎成纖維狀,且保持長(zhǎng)度為2.5cm,然后向其中添加發(fā)酵菌原液并混合均勻,每噸桉樹料中發(fā)酵菌原液添加量為30升;
所述的發(fā)酵菌原液為伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液的混合物,體積比為7.6∶2∶0.4;
伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液中含相應(yīng)活菌數(shù)量均為1億個(gè)/ml;
所述的伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液和放線菌原液中的培養(yǎng)液均包括按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的如下組分:蔗糖3%,硝酸鉀0.1%,氯化鈉0.01%,硫酸鎂0.012%,其余為水,總計(jì)100%。
步驟(2),將步驟(1)得到的已添加發(fā)酵菌原液的桉樹料,于常溫條件下堆砌自然發(fā)酵60天,使桉樹料中的酚類抑制物充分降解至總酚含量低于150mg/kg,得到發(fā)酵腐熟的桉樹料;
步驟(3),將新鮮印楝種子干燥至含水率24~25%,接著將干燥后的印楝種子粉碎至粒度小于1cm,得到印楝種子顆粒;
步驟(4),將新鮮迷迭香葉干燥至含水率24~25%,接著將干燥后的迷迭香干葉粉碎至粒度小于1cm,得到迷迭香葉顆粒;
步驟(5),按重量百分比計(jì),將步驟(2)得到的發(fā)酵腐熟的桉樹料98.8%、步驟(3)得到的印楝種子顆粒0.4%、步驟(4)得到的迷迭香葉顆粒0.8%一起攪拌至混勻后,即得到植物源有機(jī)藥肥。
所述的桉樹料為桉樹皮和桉樹木材按照質(zhì)量比為1∶1混合的物料。
步驟(3)和步驟(4)所述的干燥方式均為風(fēng)干。
實(shí)施例3
一種以桉樹料、印楝種子和迷迭香葉為原料的植物源有機(jī)藥肥的制備方法,包括如下步驟:
步驟(1),將桉樹料粉碎成纖維狀,且保持長(zhǎng)度為0.2cm,然后向其中添加發(fā)酵菌原液并混合均勻,每噸桉樹料中發(fā)酵菌原液添加量為32升;
所述的發(fā)酵菌原液為伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液的混合物,體積比7.5∶2∶0.5;
伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液中含相應(yīng)活菌數(shù)量均為1億個(gè)/ml;
所述的伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液和放線菌原液中的培養(yǎng)液均包括按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的如下組分:蔗糖4%,硝酸鉀0.12%,氯化鈉0.011%,硫酸鎂0.013%,其余為水,總計(jì)100%。
步驟(2),將步驟(1)得到的已添加發(fā)酵菌原液的桉樹料,于常溫條件下堆砌自然發(fā)酵63天,使桉樹料中的酚類抑制物充分降解至總酚含量低于150mg/kg,得到發(fā)酵腐熟的桉樹料;
步驟(3),將新鮮印楝種子干燥至含水率22~24%,接著將干燥后的印楝種子粉碎至粒度小于1cm,得到印楝種子顆粒;
步驟(4),將新鮮迷迭香葉干燥至含水率22~23%,接著將干燥后的迷迭香干葉粉碎至粒度小于1cm,得到迷迭香葉顆粒;
步驟(5),按重量百分比計(jì),將步驟(2)得到的發(fā)酵腐熟的桉樹料99.2%、步驟(3)得到的印楝種子顆粒0.3%、步驟(4)得到的迷迭香葉顆粒0.5%一起攪拌至混勻后,即得到植物源有機(jī)藥肥。
所述的桉樹料為桉樹鋸末。
步驟(3)和步驟(4)所述的干燥方式均為蔭干。
實(shí)施例4
一種以桉樹料、印楝種子和迷迭香葉為原料的植物源有機(jī)藥肥的制備方法,包括如下步驟:
步驟(1),將桉樹料粉碎成纖維狀,且保持長(zhǎng)度為1cm,然后向其中添加發(fā)酵菌原液并混合均勻,每噸桉樹料中發(fā)酵菌原液添加量為29升;
所述的發(fā)酵菌原液為伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液的混合物,體積比7.5∶1.9∶0.6;
伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液、放線菌原液中含相應(yīng)活菌數(shù)量均為0.9億個(gè)/ml;
所述的伊薩酵母菌原液、枯草芽孢桿菌原液和放線菌原液中的培養(yǎng)液均包括按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)的如下組分:蔗糖5%,硝酸鉀0.13%,氯化鈉0.012%,硫酸鎂0.015%,其余為水,總計(jì)100%。
步驟(2),將步驟(1)得到的已添加發(fā)酵菌原液的桉樹料,于常溫條件下堆砌自然發(fā)酵70天,使桉樹料中的酚類抑制物充分降解至總酚含量低于150mg/kg,得到發(fā)酵腐熟的桉樹料;
步驟(3),將新鮮印楝種子干燥至含水率22~23%,接著將干燥后的印楝種子粉碎至粒度小于1cm,得到印楝種子顆粒;
步驟(4),將新鮮迷迭香葉干燥至含水率22~23,接著將干燥后的迷迭香干葉粉碎至粒度小于1cm,得到迷迭香葉顆粒;
步驟(5),按重量百分比計(jì),將步驟(2)得到的發(fā)酵腐熟的桉樹料99%、步驟(3)得到的印楝種子顆粒0.35%、步驟(4)得到的迷迭香葉顆粒0.65%一起攪拌至混勻后,即得到植物源有機(jī)藥肥。
所述的桉樹料為桉樹加工后剩余的桉樹皮和桉樹鋸末,按照質(zhì)量比4∶1混合得到的混合物料。
步驟(3)和步驟(4)所述的干燥方式均為60℃的溫度烘干。
經(jīng)檢驗(yàn),實(shí)施例1~4與市售泥炭土、蔬菜有機(jī)肥,以及未發(fā)酵腐熟桉樹木屑的養(yǎng)分和抑制物含量見表1。
表1
結(jié)果表明經(jīng)過發(fā)酵腐熟后,桉樹料中的養(yǎng)分得以釋放,實(shí)施例1~4的各項(xiàng)養(yǎng)分含量均接近或高于市售泥炭土和蔬菜有機(jī)肥;同時(shí)桉樹料中的酚類抑制物得以分解,實(shí)施例1~4的總酚含量明顯比發(fā)酵腐熟前降低,并接近或低于市售泥炭土和蔬菜有機(jī)肥。同時(shí)發(fā)現(xiàn)木質(zhì)原料中樹皮占比越多,則腐熟后養(yǎng)分越充足,養(yǎng)分指標(biāo)數(shù)值越高,而抑制物含量數(shù)值則越低。
下面通過對(duì)比實(shí)驗(yàn),證明本發(fā)明之增肥驅(qū)蟲效果。
對(duì)比例1:用紅土培育經(jīng)濟(jì)林木辣木實(shí)生苗,使用后2個(gè)月生辣木實(shí)生苗平均單株生長(zhǎng)指標(biāo)為:地徑1.5cm,株高62cm,冠幅55cm。辣木食葉害蟲小菜蛾發(fā)病率為34.6%。
試驗(yàn)例1:用本發(fā)明實(shí)施例1的有機(jī)藥肥培育經(jīng)濟(jì)林木辣木實(shí)生苗,使用后2個(gè)月生辣木實(shí)生苗平均單株生長(zhǎng)指標(biāo)為:地徑2.1cm,株高87cm,冠幅72cm。辣木食葉害蟲小菜蛾發(fā)病率為2.8%。
對(duì)比例2:用泥炭土進(jìn)行煙草漂浮育苗,使用后40天生煙苗平均單株生長(zhǎng)指標(biāo)為:地徑0.77cm,株高17.6cm,冠幅12.4cm。煙草蚜蟲發(fā)病率為16.2%。
試驗(yàn)例2:用本發(fā)明實(shí)施例1的有機(jī)藥肥進(jìn)行煙草漂浮育苗,使用后40天生煙苗平均單株生長(zhǎng)指標(biāo)為:地徑0.79cm,株高18.4cm,冠幅12.7cm。煙草蚜蟲發(fā)病率為5.2%。
對(duì)比例3:用市售有機(jī)肥對(duì)三年生茶園內(nèi)茶樹進(jìn)行追肥,每畝使用量40kg,環(huán)狀溝施。使用后至當(dāng)期采收時(shí)平均百芽重7.1g,畝產(chǎn)鮮葉97kg。植株根際害蟲土蠶和白蟻發(fā)病率為8.4%。
試驗(yàn)例3:用本發(fā)明實(shí)施例1的有機(jī)藥肥對(duì)三年生茶園內(nèi)茶樹進(jìn)行追肥,每畝使用量40kg,環(huán)狀溝施。使用后至當(dāng)期采收時(shí)平均百芽重7.3g,畝產(chǎn)鮮葉102kg。植株根際害蟲土蠶和白蟻發(fā)病率為0.79%。
對(duì)比試驗(yàn)例4:以本發(fā)明植物源有機(jī)藥肥、桉樹料、發(fā)酵腐熟的桉樹料、印楝種子顆粒、迷迭香葉顆粒五種物質(zhì)進(jìn)行煙草漂浮育苗,主要生長(zhǎng)指標(biāo)見表2。
表2
結(jié)果表明作為有機(jī)肥,本發(fā)明比每種物質(zhì)單獨(dú)作用更加有效,且桉樹料作為有機(jī)肥必須經(jīng)過發(fā)酵腐熟過程。
結(jié)論:本發(fā)明與傳統(tǒng)泥炭土、市售有機(jī)肥、紅土相比肥力優(yōu)良,可促進(jìn)不同植物生長(zhǎng)指標(biāo)增加約2.4~40%;同時(shí)兼具驅(qū)蟲效果,可以降低苗期害蟲發(fā)病率約60~90%。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。